[發明專利]基于Web Pseudo-3D的大規模數據可視化處理方法有效
| 申請號: | 201110066250.1 | 申請日: | 2011-03-18 |
| 公開(公告)號: | CN102682463A | 公開(公告)日: | 2012-09-19 |
| 發明(設計)人: | 李宏宇;張敏 | 申請(專利權)人: | 同濟大學 |
| 主分類號: | G06T13/20 | 分類號: | G06T13/20;G06F17/30 |
| 代理公司: | 上海科盛知識產權代理有限公司 31225 | 代理人: | 趙繼明 |
| 地址: | 200092 *** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 基于 web pseudo 大規模 數據 可視化 處理 方法 | ||
技術領域
本發明涉及一種數據可視化處理方法,尤其是涉及一種基于Web?Pseudo-3D的大規模數據可視化處理方法。
背景技術
基于Web?3D的數據可視化研究是近幾年來商務智能(BI)領域研究的熱點。由于圖形或者圖像具有形象、直觀、內容豐富等特點,接近人們的認知方式,進而成為溝通決策者和海量數據之間不可或缺的多媒體方式。如果沒有對應的將各種形態的數據轉化為圖形圖像的方法,大量信息將淹沒在數據的海洋之中,而無法被人們識別和利用。因此,如何發展高效的數據可視化技術成為迫切需要解決的問題。與日趨成熟的基于2D的數據可視化方式相比,基于3D的數據可視化更加符合當前的大多數商務數據:數據規模大,需要被展示的信息維度多。而3D空間較之于2D平面,具有更多的可用空間和可視化顯示特征,如高度。雖然近些年來基于3D的數據可視化取得了一些成績,但是距離滿足人們的使用需求還有較大的差距。
根據當前大多數公司的實際需要,這里的3D指的是Web?3D技術,而非傳統意義上的單機3D技術。對基于Web?3D的數據可視化而言,當前最大的困難在于:如何最好的平衡大規模數據可視化和當前Web?3D技術在功能和性能上的瓶頸問題之間的巨大差距。通常,數據可視化技術包括兩個核心功能:數據展示和用戶交互。當前大多數3D技術的渲染原理為:每當用戶有新的交互需求,對原始3D場景數據進行一次渲染流水線操作,一般包括:世界坐標變換,視口坐標變換和屏幕坐標變換等,最終形成可在電腦屏幕上展示的圖形圖像展示出來,這是一個運算量龐大的過程,特別是當3D場景規模較大時。由于大多數單機3D技術都高效的支持了GPU加速,所以可以勝任頻繁的渲染流水線操作。而目前Web?3D并不支持GPU加速,所有運算仍依賴于CPU,當3D場景規模較小時,還能滿足用戶的實時交互需求,一旦規模增大,其局限性便展露無疑。然而,在當今的商業應用中,大規模數據隨處可見,如何更好的對之進行Web?3D可視化便成了急需解決的問題。
在3D中,不可避免的會出現圖形之間的相互遮擋,這時,用戶為了能方便的訪問到每一個數據圖形節點,往往希望能夠實時全角度的瀏覽整個3D空間。當數據量較小時,這種不便也許并不明顯,但是隨著數據量的加大,遮擋越來越大,Web?3D渲染速度也越來越慢,這無疑就是一個問題,而設法解決這個問題,就是本模型的重點。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種更實時、更流暢的基于Web?Pseudo-3D的大規模數據可視化處理方法。
本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
一種基于Web?Pseudo-3D的大規模數據可視化處理方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)生成并加載場景數據;
2)生成并預存場景快照;
3)形成動畫。
2.根據權利要求1所述的一種基于Web?Pseudo-3D的大規模數據可視化處理方法,其特征在于,所述的步驟1)生成并加載場景數據具體如下:
海量原始數據經過各種前期格式處理和可視化布局算法,生成初始狀態下的3D場景數據并加載到內存中。
3.根據權利要求2所述的一種基于Web?Pseudo-3D的大規模數據可視化處理方法,其特征在于,所述的各種前期格式處理包括:
首先將位于數據庫表或其他存儲媒介中的海量原始數據按照用戶需要的層次結構重建成樹型層次數據,其中每條原始數據記錄相當于樹中的一個葉子節點;然后在此基礎上為每個葉子節點填充各字段數據,并根據各用戶定義關系計算分支節點的各字段數據。
所述的可視化布局算法為Slice?&?Dice?Treemap(矩形切割樹地圖),Squarified?Treemap(方形化樹地圖)或Circle?Packing(圓形填充樹地圖)。
所述的步驟2)生成并預存場景快照具體如下:
預先確定系列需要渲染的場景角度,并對加載的場景數據按照Pseudo-3D模型渲染出對應的圖形,保存一系列快照后,刪除初始場景數據。
所述的場景角度個數與快照個數相同。
所述的Pseudo-3D模型為:
虛擬地將對場景的瀏覽工作提前到了3D場景生成前,在初始化時,我們可以計算出當攝像機處于不同角度時的場景數據版本,然后渲染生成系列對應角度的快照并保存之,當用戶需要瀏覽3D場景時,通過順序循環播放預存快照的方式完成,或利用Flash技術將預存快照用作關鍵幀進而生成補間動畫來達到瀏覽效果。
所述的步驟3)形成動畫步驟如下:
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